[发明专利]面发光型半导体激光器

说明书

技术领域

本发明涉及一种面发光型(surface-emitting type)半导体激光器。

背景技术

近年来，随着面发光型半导体激光器的用途多样化，希望在减少面发光型半导体激光器的振荡模数的同时实现高输出。例如，对于具有氧化狭窄层(oxide aperture)的面发光型半导体激光器，通过缩小氧化狭窄层的开口直径，可以减少模数。

另一方面，半导体激光器的输出随注入的电流值增大，并在某一电流值达到最大值(下降点)。这是因为：在半导体激光器中，由于注入电流，所以设备温度上升的同时，增益谱发生变化，并在某一温度时增益达到最大值。例如，当面发光型半导体激光器的氧化狭窄层的开口直径小的情况下，设备温度易于上升，且在低电流值处到达下降点，所以，存在无法获得足够的输出的问题。因此，为了防止设备温度的上升，例如，在下面的专利文献1中公开了一种技术：通过在发光部的周边部挖出到达电流狭窄部的槽，并在该槽上形成直接电极，从而缩短从发热部到电极的距离，并提高散热性。

专利文献1：日本特开2003-86895号公报

发明内容

本发明的目的在于提供一种面发光型半导体激光器，可以减少激光的振荡模数，与单纯地减小电流狭窄层的直径的情况相比，可实现高输出。

本发明第一方面涉及的面发光型半导体激光器，包括：下部反射镜；活性层，形成在上述下部反射镜的上面；以及上部反射镜，形成在上述活性层的上面。其中，上述上部反射镜包括形成有多个空穴的第一区域、位于上述第一区域内侧且未形成有空穴的第二区域，上述第二区域俯视时为圆形，上述圆形具有上述活性层的能量增加率如果是低阶共振模成分则为正、如果是高阶共振模成分则为负的半径，上述空穴具有上述能量增加率如果是上述低阶共振模成分则为正、如果是上述高阶共振模成分则为负的深度。

根据该面发光型半导体激光器，例如，不考虑电流狭窄层的开口部直径等，就可以实现单模化或高阶模的减少/降低。在后述的数值计算例中也可以得以确认该效果。其结果是，由于到达下降点的电流值几乎不变化，所以几乎不使面发光型半导体激光器的输出减少，从而可以实现单模化或高阶模的减少/降低。因此，根据本实施例，可以提供一种可以减少激光的振荡模数、且与单纯地减小电流狭窄层的直径的情况相比可实现高输出的面发光型半导体激光器。

此外，在本发明涉及的记载中，将“上面”一词用作例如“在指定的物体(以下称为‘A’)的‘上面’所形成的其他指定的物体(以下称为‘B’)”等。在本发明涉及的记载中，在如同该例的情况下，包括在A上直接形成B的情况、以及在A上隔着其它物体形成B的情况，此时均可以使用“上面”一词。

本发明第二方面涉及的面发光型半导体激光器包括：下部反射镜；活性层，形成在上述下部反射镜的上面；以及上部反射镜，形成在上述活性层的上面，其中，上述上部反射镜包括形成有多个空穴的第一区域、位于上述第一区域内侧且未形成有空穴的第二区域，上述第二区域俯视时为圆形，上述圆形具有如下的半径：在上述活性层的能量增加率中，低阶共振模成分和高阶的共振模成分的能量增加率之差大于不存在上述空穴时的上述能量增加率之差，上述空穴具有如下的深度：上述能量增加率之差大于不存在上述空穴时的上述能量增加率之差。

在本发明涉及的面发光型半导体激光器中，上述圆形可以具有上述能量增加率之差为最大的半径，上述空穴可以具有上述能量增加率之差为最大的深度。

在本发明涉及的面发光型半导体激光器中，上述低阶共振模成分可以是0阶的共振模成分，上述高阶共振模成分可以是一阶以上的共振模成分。

在本发明涉及的面发光型半导体激光器中，上述活性层的能量增加率可以通过时域差分法求得。

在本发明涉及的面发光型半导体激光器中，上述活性层的能量增加率可以通过二维时域差分法求得。

附图说明

图1是概略地表示本实施例涉及的面发光型半导体激光器的剖面图；

图2是概略地表示本实施例涉及的面发光型半导体激光器的俯视图；

图3是概略地表示本实施例的面发光型半导体激光器的一制造步骤的剖面图；

图4是概略地表示本实施例的面发光型半导体激光器的一制造步骤的剖面图；

图5是概略地表示数值计算例涉及的参数的一部分的图；

图6是数值计算例涉及的各模的激光的能量增加率的结果的示意图；以及

图7是数值计算例涉及的各模的激光的能量增加率的结果的示意图。

具体实施方式

下面，将参照附图对本发明的优选实施例进行说明。